JP2023534243A - Camera with optical image stabilization for portable electronic devices - Google Patents

Camera with optical image stabilization for portable electronic devices Download PDF

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Abstract

Figure 2023534243000001

ポータブル電子デバイス向けのカメラが提供される。カメラは、ハウジング、第１光軸を有する第１レンズアセンブリ（１０１）、第２光軸を有する第２レンズアセンブリ（１０５、１０７）、第１光軸と第２光軸の交点に配置されたミラー（１０３）、および第２光軸上に配置されたイメージセンサ（１０９）を備える。さらに、カメラは手ブレ補正装置を備え、本装置は、第１光軸および第２光軸の両方に対して垂直な軸を中心にカメラが回転したことに応答して、第１信号を生成するように構成された第１検出器、および第１信号に応答してカメラの回転を補償するために、第１光軸および第２光軸に対して垂直な第１回転軸を中心に第１レンズアセンブリ（１０１）およびミラー（１０３）をハウジングに対して回転させるように構成された第１アクチュエータを有する。

Figure 2023534243000001

A camera for a portable electronic device is provided. The camera was arranged in a housing, a first lens assembly (101) with a first optical axis, a second lens assembly (105, 107) with a second optical axis, the intersection of the first optical axis and the second optical axis. It comprises a mirror (103) and an image sensor (109) arranged on the second optical axis. Additionally, the camera includes an image stabilization device that produces a first signal in response to rotation of the camera about an axis that is perpendicular to both the first optical axis and the second optical axis. and a first detector about a first rotation axis perpendicular to the first optical axis and the second optical axis to compensate for rotation of the camera in response to the first signal. 1 lens assembly (101) and a first actuator configured to rotate the mirror (103) with respect to the housing.

Description

本開示は概して、光学イメージングデバイスに関する。より具体的には、本開示は、カメラと、画像をキャプチャするためのそのようなカメラを備えた電子デバイス（例えば、改良された光学式手ブレ補正付きのスマートフォンおよびタブレットコンピュータなど）とに関する。 The present disclosure generally relates to optical imaging devices. More specifically, the present disclosure relates to cameras and electronic devices equipped with such cameras for capturing images, such as smartphones and tablet computers with improved optical image stabilization.

スマートフォンまたはタブレットコンピュータなどのポータブル電子デバイスには、デジタル画像を記録するためのカメラが含まれていることがある。デジタル画像には、静止画像（写真）および動画（映像）が含まれてよい。カメラは屈曲光学系を備えてよい。これらは、（例えば、人物写真または望遠写真術用に）相対的に長い焦点距離を有し得る。より具体的には、カメラは、第１レンズ群、ミラー、および第２レンズ群を備えてよく、２つのレンズ群は、互いに対して角度（例えば、９０度の角度）をなした光軸を有する。 Portable electronic devices such as smartphones or tablet computers may include cameras for recording digital images. Digital images may include still images (photographs) and moving images (video). The camera may comprise folded optics. These may have relatively long focal lengths (eg, for portraiture or telephotography). More specifically, the camera may comprise a first lens group, a mirror, and a second lens group, with the two lens groups having their optical axes at an angle (eg, a 90 degree angle) to each other. have.

特に、カメラ光学系の焦点距離が長くなると、結果として生じる画像の解像度がカメラ振動で低下し得るという点に問題が存在する。カメラ振動とは、例えば、カメラを手に持って操作するときの、意図しないカメラの動きである。 In particular, a problem exists in that as the focal length of the camera optics increases, the resolution of the resulting image can degrade with camera vibration. A camera shake is an unintended movement of a camera, for example, when the camera is held in a hand and operated.

簡単ではあるが、実行できないことが多いカメラ振動回避法としては、カメラを三脚に取り付けることがある。別の解決法としては、手ブレ補正（ＩＳ）として知られている技法の類いがある。 A simple but often impractical way to avoid camera shake is to mount the camera on a tripod. Another solution is a class of techniques known as image stabilization (IS).

例えばスマートフォンの屈曲光学系で生成された画像における振動の影響を抑制する必要性がある。 For example, there is a need to suppress the effects of vibrations in images generated by curved optics in smartphones.

屈曲光学系、特に写真用カメラの屈曲光学系、より具体的にはスマートフォン、タブレットコンピュータ、または他のポータブルデバイスのカメラに、手ブレ補正を提供することが目的である。 It is an object to provide image stabilization in refractive optics, particularly in photographic cameras, and more particularly in cameras of smartphones, tablet computers, or other portable devices.

前述の目的および他の目的が独立クレームの主題により達成される。従属クレーム、本明細書、および図からは、さらなる実装形態が明らかになる。 The aforementioned and other objects are achieved by the subject matter of the independent claims. Further implementations emerge from the dependent claims, the description and the figures.

概して、各実施形態では、三脚に取り付けることも大型イメージセンサを必要とすることもなく、電子式ハンドヘルドデバイスに含まれる望遠カメラの望遠レンズの安定した性能を可能にする、新たな光学式手ブレ補正（ＯＩＳ）方式が提供される。これらの実施形態により、電子式ハンドヘルドデバイスに含まれる望遠カメラの安定性限界が克服され、最近のスマートフォンに実装するのに適した、デジタル望遠カメラの高倍率ズームレンズに関する、ハイアングルでの手ブレ補正の問題が解決される。 In general, each embodiment provides a novel optical camera shake that enables stable performance of telephoto lenses in telephoto cameras included in electronic handheld devices without tripod mounting or requiring large image sensors. Correction (OIS) schemes are provided. These embodiments overcome the stability limitations of telephoto cameras contained in electronic handheld devices, and provide high-angle camera shake for high-magnification zoom lenses of digital telephoto cameras suitable for implementation in modern smartphones. Correction problem is solved.

より具体的には、第１態様に従ってカメラが提供される。カメラは、ハウジング、１つまたは複数のレンズを含み且つ第１光軸を有する第１レンズアセンブリ、および１つまたは複数のレンズを含み且つ第２光軸を有する第２レンズアセンブリを備える。本明細書では、レンズアセンブリが１つまたは複数のレンズ群を含んでよい。レンズ群は、互いに対して固定された１つまたは複数のレンズを含む、すなわち、レンズ群は全体としてしか動くことができない。 More specifically, a camera is provided according to the first aspect. The camera includes a housing, a first lens assembly including one or more lenses and having a first optical axis, and a second lens assembly including one or more lenses and having a second optical axis. As used herein, a lens assembly may include one or more lens groups. A lens group comprises one or more lenses that are fixed relative to each other, ie the lens group can only move as a whole.

さらにカメラは、第１光軸と第２光軸の交点に配置されたミラー、および第２光軸上に配置されたイメージセンサを備える。第１レンズアセンブリは、カメラの外部から光を受けて、受けた光をミラーの方へ透過させるように構成されている。ミラーは、第１レンズアセンブリから光を受けて、受けた光を第２レンズアセンブリの方へ反射するように構成されている。第２レンズアセンブリは、ミラーから光を受けて、受けた光をイメージセンサの方へ透過させるように構成されている。 The camera further comprises a mirror arranged at the intersection of the first optical axis and the second optical axis, and an image sensor arranged on the second optical axis. The first lens assembly is configured to receive light from outside the camera and transmit the received light toward the mirror. A mirror is configured to receive light from the first lens assembly and reflect the received light toward the second lens assembly. A second lens assembly is configured to receive light from the mirror and transmit the received light toward the image sensor.

カメラはさらに手ブレ補正、ＩＳ、装置を備え、ＩＳ装置は、第１光軸および第２光軸の両方に対して垂直な軸を中心にカメラが回転したことに応答して、第１信号を生成するように構成された第１検出器を有する。さらにＩＳ装置は、第１信号に応答して第１レンズアセンブリをハウジングに対して角度αだけ第１回転軸を中心に回転させ、同時にミラーを角度α／２だけ第１回転軸を中心に回転させるように構成された第１アクチュエータを有する。第１回転軸は、第１光軸および第２光軸の両方に対して垂直であり、第１光軸と第２光軸の交点を通る。こうして、第１アクチュエータにより、角度（すなわち、第１光軸と第２光軸との間の「ピッチ角」）の調整で、カメラハウジングの振動している動きの影響を抑制できるようになるのは有利である。 The camera further comprises an image stabilizer, IS device, the IS device being responsive to rotation of the camera about an axis perpendicular to both the first optical axis and the second optical axis, the first signal a first detector configured to generate Further, the IS device rotates the first lens assembly relative to the housing about the first axis of rotation by an angle α in response to the first signal, and simultaneously rotates the mirror about the first axis of rotation by an angle α/2. a first actuator configured to cause the The first axis of rotation is perpendicular to both the first optical axis and the second optical axis and passes through the intersection of the first optical axis and the second optical axis. Thus, the first actuator allows adjustment of the angle (i.e., the "pitch angle" between the first and second optical axes) to dampen the effects of vibratory motion of the camera housing. is advantageous.

第１態様の可能性のあるさらなる実装形態において、ＩＳ装置はさらに、第２光軸と同一またはこれに対して平行な軸を中心にカメラが回転したことに応答して、第２信号を生成するように構成された第２検出器、および回転可能な構成要素群をハウジングに対して第２光軸を中心に回転させるように構成された第２アクチュエータを有し、回転可能な構成要素群には、第１レンズアセンブリ、ミラー、および第２レンズアセンブリが含まれる。こうして、第２アクチュエータにより、カメラハウジングに対する回転可能な構成要素群の「ヨー角」の調整で、カメラハウジングの振動している動きの影響を抑制できるようになるのは有利である。 In a further possible implementation of the first aspect, the IS device further generates a second signal in response to rotation of the camera about an axis that is the same as or parallel to the second optical axis. and a second actuator configured to rotate the rotatable component group relative to the housing about the second optical axis, the rotatable component group having includes a first lens assembly, a mirror, and a second lens assembly. Thus, the second actuator advantageously allows adjustment of the "yaw angle" of the rotatable components with respect to the camera housing to counteract the effect of oscillatory movements of the camera housing.

第１態様の可能性のあるさらなる実装形態において、回転可能な構成要素群にはさらに、イメージセンサが含まれる。 In a further possible implementation of the first aspect, the rotatable components further include an image sensor.

第１態様の可能性のあるさらなる実装形態において、イメージセンサはハウジングに対して固定されている。したがって、この実装形態では、第２アクチュエータは、回転可能な構成要素群をカメラハウジングおよびイメージセンサに対して回転させるように構成されている。 In a further possible implementation of the first aspect, the image sensor is fixed relative to the housing. Accordingly, in this implementation, the second actuator is configured to rotate the rotatable components with respect to the camera housing and image sensor.

第１態様の可能性のあるさらなる実装形態において、ＩＳ装置はさらに、第１回転軸および第２光軸の両方に対して垂直な軸を中心にカメラが回転したことに応答して、第３信号を生成するように構成された第３検出器、およびイメージセンサをハウジングに対して第２光軸を中心に回転させるように構成された第３アクチュエータを有する。こうして、第３アクチュエータにより、カメラハウジングに対するイメージセンサの「ロール角」の調整で、カメラハウジングの振動している動きの影響を抑制できるようになるのは有利である。 In a further possible implementation of the first aspect, the IS device further comprises, in response to rotation of the camera about an axis perpendicular to both the first rotational axis and the second optical axis, the It has a third detector configured to generate a signal and a third actuator configured to rotate the image sensor relative to the housing about the second optical axis. Thus, the third actuator advantageously allows adjustment of the "roll angle" of the image sensor with respect to the camera housing to counteract the effect of vibrating movements of the camera housing.

第１態様の可能性のあるさらなる実装形態において、第１レンズアセンブリは、ガラス、サーマルプラスチック、ＵＶ硬化性ポリマー、またはゾルゲルのうちの選択による少なくとも２つの異なる光学材料を含む接合アクロマティックレンズを有する。 In a further possible implementation of the first aspect, the first lens assembly has a cemented achromatic lens comprising at least two different optical materials selected from glass, thermal plastic, UV curable polymer, or sol-gel. .

第１態様の可能性のあるさらなる実装形態において、第１レンズアセンブリの１つまたは複数のレンズは互いに対して固定されている。 In a further possible implementation of the first aspect, the one or more lenses of the first lens assembly are fixed relative to each other.

第１態様の可能性のあるさらなる実装形態において、第２レンズアセンブリは第１レンズ群および第２レンズ群を有し、第１レンズ群および第２レンズ群はそれぞれ１つまたは複数のレンズを含む。 In a further possible implementation of the first aspect, the second lens assembly has a first lens group and a second lens group, the first lens group and the second lens group each comprising one or more lenses. .

第１態様の可能性のあるさらなる実装形態において、第１レンズ群および第２レンズ群のうちの一方または両方は正の屈折力を有する。 In a further possible implementation of the first aspect, one or both of the first lens group and the second lens group have positive refractive power.

第１態様の可能性のあるさらなる実装形態において、第１レンズ群は正の屈折力を有し、第２レンズ群は負の屈折力を有する、またはその逆である。 In a further possible implementation of the first aspect, the first lens group has positive refractive power and the second lens group has negative refractive power, or vice versa.

第１態様の可能性のあるさらなる実装形態において、カメラはさらに、イメージセンサに対する第２レンズ群の軸方向位置を調整するための集束手段を備える。既に上述したように、第２レンズ群のレンズは動かない、すなわち、互いに対して固定されている。 In a further possible implementation of the first aspect, the camera further comprises focusing means for adjusting the axial position of the second lens group with respect to the image sensor. As already mentioned above, the lenses of the second lens group are stationary, ie fixed with respect to each other.

第１態様の可能性のあるさらなる実装形態において、ＩＳ装置はイメージセンサに接続されており、対象追跡に基づいてＩＳを行うように構成されている。 In a further possible implementation of the first aspect, the IS device is connected to the image sensor and configured to perform IS based on object tracking.

第２態様に従ってポータブル電子デバイスが提供され、ポータブル電子デバイスは第１態様によるカメラを備える。第２態様によるポータブル電子デバイスは、例えば、スマートフォン、タブレットコンピュータ、またはドローン、拡張現実（ＡＲ）ヘッドセット、もしくは仮想現実（ＶＲ）ヘッドセットなどの他のポータブル電子デバイスであってもよい。 A portable electronic device is provided according to the second aspect, the portable electronic device comprising a camera according to the first aspect. A portable electronic device according to the second aspect may be, for example, a smart phone, tablet computer, or other portable electronic device such as a drone, an augmented reality (AR) headset, or a virtual reality (VR) headset.

こうして、各実施形態では、最大５度またはさらに大きい補正角度に達することが可能な改良型光学式手ブレ補正（ＯＩＳ）が提供される。この値は、望遠カメラの全角視野である１０度に匹敵する。 Thus, embodiments provide improved optical image stabilization (OIS) capable of reaching correction angles of up to 5 degrees or even greater. This value is comparable to the full angle field of view of a telephoto camera of 10 degrees.

これらの実施形態では、この改良型光学式手ブレ補正（ＯＩＳ）による高い補正角度が実現され、いかなる性能低下もなく、ゼロアングルイメージングと比較しても全体として同じ画質が保持される。 In these embodiments, this improved optical image stabilization (OIS) provides a high correction angle, without any performance degradation, while maintaining the same overall image quality as compared to zero-angle imaging.

１つまたは複数の実施形態の詳細は、添付図面および以下の説明に記載されている。他の特徴、目的、および利点は、本明細書、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。 The details of one or more embodiments are set forth in the accompanying drawings and the description below. Other features, objects, and advantages will become apparent from the specification, drawings, and claims.

以下では、添付図および図面を参照しながら、各実施形態をより詳細に説明する。その図面は以下のとおりである。 Embodiments are described in more detail below with reference to the accompanying figures and drawings. The drawing is as follows.

一実施形態による、カメラの結像レンズ系を例示した図である。FIG. 4 illustrates an imaging lens system of a camera, according to one embodiment.

光学式手ブレ補正用の水平角調整を備えた一実施形態による、カメラの結像レンズ系を例示した図である。FIG. 4 illustrates an imaging lens system of a camera, according to one embodiment with horizontal angle adjustment for optical image stabilization.

光学式手ブレ補正用の水平角調整を備えた一実施形態による、カメラの結像レンズ系を例示した図である。FIG. 4 illustrates an imaging lens system of a camera, according to one embodiment with horizontal angle adjustment for optical image stabilization.

光学式手ブレ補正用の水平角調整を備えた一実施形態による、カメラの結像レンズ系を例示した図である。FIG. 4 illustrates an imaging lens system of a camera, according to one embodiment with horizontal angle adjustment for optical image stabilization.

光学式手ブレ補正用の鉛直角調整を備えた一実施形態による、カメラの結像レンズ系を例示した図である。FIG. 2 illustrates an imaging lens system of a camera, according to one embodiment with vertical angle adjustment for optical image stabilization.

光学式手ブレ補正用の鉛直角調整を備えた一実施形態による、カメラの結像レンズ系を例示した図である。FIG. 2 illustrates an imaging lens system of a camera, according to one embodiment with vertical angle adjustment for optical image stabilization.

光学式手ブレ補正用の鉛直角調整を備えた一実施形態による、カメラの結像レンズ系を例示した図である。FIG. 2 illustrates an imaging lens system of a camera, according to one embodiment with vertical angle adjustment for optical image stabilization.

一実施形態による、カメラの結像レンズ系を例示した図である。FIG. 4 illustrates an imaging lens system of a camera, according to one embodiment.

一実施形態による、カメラの結像レンズ系を例示した図である。FIG. 4 illustrates an imaging lens system of a camera, according to one embodiment.

一実施形態による、カメラの結像レンズ系の３次元図を例示した図である。FIG. 4 illustrates a three-dimensional view of a camera's imaging lens system, according to one embodiment.

光学式手ブレ補正用のピッチ角調整を備えた一実施形態による、カメラの結像レンズ系を例示した図である。FIG. 2 illustrates an imaging lens system of a camera, according to one embodiment with pitch angle adjustment for optical image stabilization. 光学式手ブレ補正用のピッチ角調整を備えた一実施形態による、カメラの結像レンズ系を例示した図である。FIG. 2 illustrates an imaging lens system of a camera, according to one embodiment with pitch angle adjustment for optical image stabilization.

光学式手ブレ補正用のロール角調整を備えた一実施形態による、カメラの結像レンズ系を例示した図である。FIG. 2 illustrates an imaging lens system of a camera, according to one embodiment with roll angle adjustment for optical image stabilization. 光学式手ブレ補正用のロール角調整を備えた一実施形態による、カメラの結像レンズ系を例示した図である。FIG. 2 illustrates an imaging lens system of a camera, according to one embodiment with roll angle adjustment for optical image stabilization.

一実施形態による、カメラの結像レンズ系の例示的な非球面レンズパラメータを列挙した表を示す。4 shows a table listing exemplary aspheric lens parameters for an imaging lens system of a camera, according to one embodiment.

以下では、同一の参照符号が同一の特徴または少なくとも機能的に同等の特徴を指している。 In the following, identical reference numerals refer to identical or at least functionally equivalent features.

以下の説明では添付図を参照する。添付図は、本開示の一部を形成しており、本発明の特定の態様の実施形態または本開示の実施形態が用いられ得る特定の態様を実例として示している。実施形態は他の態様に用いられてよく、図に描かれていない構造的または論理的な変更を含んでよいと理解されている。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味に取るべきものではなく、本開示の範囲は、添付した特許請求の範囲により定められる。 The following description refers to the accompanying drawings. The accompanying figures form a part of this disclosure and show by way of illustration specific aspects in which embodiments of the invention or embodiments of the disclosure may be employed. It is understood that embodiments may be employed in other ways and may include structural or logical changes not depicted in the figures. Accordingly, the following detailed description should not be taken in a limiting sense, and the scope of the disclosure is defined by the appended claims.

例えば、説明した方法に関連した開示が、その方法を行うように構成された対応するデバイスまたはシステムにも当てはまることがあり、逆の場合も同じであることを理解されたい。例えば、特定の方法の１つまたは複数の段階を説明する場合、対応するデバイスが、説明した方法の１つまたは複数の段階を行う１つまたは複数のユニット、例えば機能ユニット（例えば、１つまたは複数の段階を行う１つのユニット、あるいはそれぞれが複数の段階のうちの１つまたは複数を行う複数のユニット）を、そのような１つまたは複数のユニットが明示的に説明されることもなく、図に示されることもない場合であっても含んでよい。一方、例えば、特定の装置を１つまたは複数のユニット、例えば機能ユニットに基づいて説明する場合、対応する方法が、１つまたは複数のユニットの機能を行う１つの段階（例えば、１つまたは複数のユニットの機能を行う１つの段階、あるいはそれぞれが複数のユニットのうちの１つまたは複数の機能を行う複数の段階）を、そのような１つまたは複数の段階が明示的に説明されることもなく、図に示されることもない場合であっても含んでよい。さらに、本明細書で説明される様々な例示的な実施形態および／または態様の特徴は、特に記述がない限り、互いに組み合わされてよいと理解されている。 For example, it should be understood that disclosure relating to a described method may also apply to a corresponding device or system configured to perform that method, and vice versa. For example, when describing one or more steps of a particular method, the corresponding device may be one or more units, e.g., functional units (e.g., one or more A unit that performs multiple steps, or multiple units that each perform one or more of the multiple steps, without explicitly describing such unit or units, It may be included even if it is not shown in the figure. On the other hand, for example, if a particular apparatus is described in terms of one or more units, e.g. or a plurality of steps, each of which performs one or more functions of a plurality of units), that such one or more steps are explicitly described. may be included even if they are not shown in the figures. Moreover, it is understood that features of the various exemplary embodiments and/or aspects described herein may be combined with each other unless stated otherwise.

図１は、一実施形態による、スマートフォン、タブレットコンピュータ、または任意の他のポータブル電子デバイスなどといった電子デバイス向けのカメラの結像レンズ系１００のアーキテクチャを例示した図である。以下でより詳細に説明されるように、カメラは、ハウジング、（例えば、図２Ａ～図２Ｃに例示された）１つまたは複数のレンズを含み且つ第１光軸Ａを有する第１レンズアセンブリ１０１、および（例えば、図２Ａ～図２Ｃに例示された）１つまたは複数のレンズを含み且つ第２光軸Ｂを有する第２レンズアセンブリ１０５、１０７を備える。本明細書では、レンズアセンブリは１つまたは複数のレンズ群を有してよく、レンズ群は、互いに対して固定された１つまたは複数のレンズを含む、すなわち、レンズ群は全体としてしか動くことができない。例えば、図１に示す実施形態において、第２レンズアセンブリ１０５、１０７は第１レンズ群１０５および第２レンズ群１０７を有し、第１レンズ群１０５および第２レンズ群１０７のそれぞれは、１つまたは複数のレンズを含む。 FIG. 1 is a diagram illustrating the architecture of a camera imaging lens system 100 for an electronic device such as a smart phone, tablet computer, or any other portable electronic device, according to one embodiment. As will be described in more detail below, the camera includes a housing, a first lens assembly 101 that includes one or more lenses (eg, illustrated in FIGS. 2A-2C) and has a first optical axis A. , and a second lens assembly 105, 107 including one or more lenses (eg, illustrated in FIGS. 2A-2C) and having a second optical axis B. FIG. As used herein, a lens assembly may have one or more lens groups, and a lens group includes one or more lenses that are fixed relative to each other, i.e., the lens group can only move as a whole. can't For example, in the embodiment shown in FIG. 1, the second lens assemblies 105, 107 have a first lens group 105 and a second lens group 107, each of the first lens group 105 and the second lens group 107 having one lens group. Or containing multiple lenses.

さらにカメラは、第１光軸Ａと第２光軸Ｂの交点に配置されたミラー１０３、および第２光軸Ｂ上に配置されたイメージセンサ１０９を備える。第１レンズアセンブリ１０１は、カメラの外部から光を受けて、受けた光をミラー１０３の方へ透過させるように構成されている。ミラー１０３は、第１レンズアセンブリ１０１から光を受けて、受けた光を第２レンズアセンブリ１０５、１０７の方へ反射するように構成されている。第２レンズアセンブリ１０５、１０７は、ミラー１０３から光を受けて、受けた光をイメージセンサ１０９の方へ透過させるように構成されている。例えば、図２Ａ～図２Ｃから分かるように、第１光軸Ａを画定する第１レンズアセンブリ１０１、および第２光軸Ｂを画定する第２レンズアセンブリ１０５、１０７は、屈曲した形態で配置されている。 The camera further comprises a mirror 103 arranged at the intersection of the first optical axis A and the second optical axis B, and an image sensor 109 arranged on the second optical axis B. First lens assembly 101 is configured to receive light from outside the camera and transmit the received light toward mirror 103 . Mirror 103 is configured to receive light from first lens assembly 101 and reflect the received light toward second lens assemblies 105 , 107 . Second lens assemblies 105 , 107 are configured to receive light from mirror 103 and transmit the received light toward image sensor 109 . For example, as can be seen from FIGS. 2A-2C, the first lens assembly 101 defining the first optical axis A and the second lens assemblies 105, 107 defining the second optical axis B are arranged in a bent configuration. ing.

カメラはさらに手ブレ補正、ＩＳ、装置を備え、ＩＳ装置は、第１光軸Ａおよび第２光軸Ｂの両方に対して垂直な軸を中心にカメラが回転したことに応答して、第１信号を生成するように構成された第１検出器を有する。一実施形態において、第１検出器は、例えば、ジャイロセンサおよび／または加速度センサを含んでよい。 The camera further comprises an image stabilization, IS device, the IS device being responsive to rotation of the camera about an axis perpendicular to both the first optical axis A and the second optical axis B, the second It has a first detector configured to generate a 1 signal. In one embodiment, the first detector may include, for example, a gyro sensor and/or an acceleration sensor.

さらにＩＳ装置は、第１信号に応答して第１レンズアセンブリ１０１をハウジングに対して角度αだけ第１回転軸を中心に回転させ、同時にミラー１０３を角度α／２だけ第１回転軸を中心に回転させるように構成された第１アクチュエータを有する。第１回転軸は、第１光軸Ａおよび第２光軸Ｂの両方に対して垂直であり、第１光軸Ａと第２光軸Ｂの交点を通る。こうして、第１アクチュエータにより、角度（すなわち、第１光軸Ａと第２光軸Ｂとの間の「ピッチ角」）の調整で、カメラハウジングの振動している動きの影響を抑制できるようになるのは有利である。 Further, the IS device rotates the first lens assembly 101 relative to the housing about the first axis of rotation by an angle α in response to the first signal, while simultaneously rotating the mirror 103 about the first axis of rotation by an angle α/2. a first actuator configured to rotate the The first rotation axis is perpendicular to both the first optical axis A and the second optical axis B and passes through the intersection of the first optical axis A and the second optical axis B. Thus, the first actuator allows the adjustment of the angle (i.e., the "pitch angle" between the first optical axis A and the second optical axis B) to counteract the effect of vibrating motion of the camera housing. It is advantageous to become

一実施形態において、第１レンズアセンブリ１０１はハイブリッドガラス／プラスチックバンプレンズを有する。別の実施形態において、第１レンズアセンブリ１０１は、ガラス、サーマルプラスチック、ＵＶ硬化性ポリマー、またはゾルゲルのうちの選択による少なくとも２つの異なる光学材料を含む（すなわち、これらの材料で作られた）接合アクロマティックレンズを有する。 In one embodiment, first lens assembly 101 has a hybrid glass/plastic bump lens. In another embodiment, the first lens assembly 101 comprises (i.e. is made of) at least two different optical materials selected from glass, thermal plastic, UV curable polymer, or sol-gel. It has an achromatic lens.

一実施形態において、第１レンズアセンブリ１０１は正の屈折力を有し、第２レンズアセンブリの第１レンズ群１０５は負の屈折力を有し、第２レンズアセンブリの第２レンズ群１０７は正の屈折力を有する。別の実施形態において、第１レンズアセンブリ１０１は正の屈折力を有し、第２レンズアセンブリの第１レンズ群１０５は正の屈折力を有し、第２レンズアセンブリの第２レンズ群１０７は負の屈折力を有する。さらなる実施形態において、第１レンズアセンブリ１０１は正の屈折力を有し、第２レンズアセンブリの第１レンズ群１０５は正の屈折力を有し、第２レンズアセンブリの第２レンズ群１０７は正の屈折力を有する。 In one embodiment, the first lens assembly 101 has positive refractive power, the first lens group 105 of the second lens assembly has negative refractive power, and the second lens group 107 of the second lens assembly has positive refractive power. has a refractive power of In another embodiment, the first lens assembly 101 has positive refractive power, the first lens group 105 of the second lens assembly has positive refractive power, and the second lens group 107 of the second lens assembly has It has negative refractive power. In a further embodiment, the first lens assembly 101 has positive refractive power, the first lens group 105 of the second lens assembly has positive refractive power, and the second lens group 107 of the second lens assembly has positive refractive power. has a refractive power of

以下の図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃに示すように、第１光軸（これに沿って第１レンズアセンブリ１０１が光を受け、図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃには第１光軸「Ａ」として示されている）および第２光軸（第２レンズアセンブリ１０５、１０７によって画定され、図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃには第２光軸「Ｂ」として示されている）は光軸面を画定し、光軸面内の交点においてある角度で交差する。既に上述したように、ミラー１０３は、第１光軸Ａに沿って伝搬する光を、第２光軸Ｂに沿って伝搬する光に変換する（例えば反射する）ように構成されている。イメージセンサ１０９は、第２光軸Ｂに沿って伝搬する光を検出するように構成されている。 As shown in FIGS. 2A, 2B, and 2C below, a first optical axis (along which the first lens assembly 101 receives light, and shown in FIGS. 2A, 2B, and 2C) is the first optical axis. 'A') and a second optical axis (defined by the second lens assemblies 105, 107 and shown as second optical axis 'B' in FIGS. 2A, 2B, and 2C). define an optical axis plane and intersect at an angle at the point of intersection in the optical axis plane. As already mentioned above, the mirror 103 is arranged to convert (eg, reflect) light propagating along the first optical axis A into light propagating along the second optical axis B. FIG. Image sensor 109 is configured to detect light propagating along second optical axis B;

既に上述したように、ＩＳ装置の第１アクチュエータは、第１光軸Ａと第２光軸Ｂとの間の角度（すなわち「ピッチ角」）を調整するために、第１レンズアセンブリ１０１を第２レンズアセンブリ１０５、１０７に対して第１回転軸を中心に回転させるように構成され、第１回転軸は、交点を通って光軸面に対して垂直に延伸する（すなわち、図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃに示す断面に対して垂直である）。 As already mentioned above, the first actuator of the IS device moves the first lens assembly 101 to the first position to adjust the angle between the first optical axis A and the second optical axis B (i.e., the "pitch angle"). The two lens assemblies 105, 107 are configured to rotate about a first axis of rotation, which extends through the intersection perpendicular to the optical axis plane (i.e., FIG. 2A, FIG. 2B and perpendicular to the cross-section shown in FIG. 2C).

一実施形態において、ＩＳ装置はさらに、第２光軸Ｂと同一または第２光軸Ｂに対して平行な軸を中心にカメラが回転したことに応答して、第２信号を生成するように構成された第２検出器を有してよい。第１検出器のように、第２検出器は、例えば、ジャイロセンサおよび／または加速度センサを含んでよい。この実施形態において、ＩＳ装置はさらに、回転可能な構成要素群をカメラのハウジングに対して第２光軸Ｂを中心に回転させるように構成された第２アクチュエータを有し、回転可能な構成要素群には、第１レンズアセンブリ１０１、ミラー１０３、および第２レンズアセンブリ１０５、１０７が含まれる。こうして、第２アクチュエータにより、カメラハウジングに対する回転可能な構成要素群（すなわち、全体としての第１レンズアセンブリ１０１、ミラー１０３、および第２レンズアセンブリ１０５、１０７）の「ヨー角」の調整で、カメラハウジングの振動している動きの影響を抑制できるようになるのは有利である。一実施形態において、回転可能な構成要素群にはさらに、イメージセンサ１０９が含まれてよい。言い換えれば、一実施形態において、第２アクチュエータは、カメラハウジングに対して、第１レンズアセンブリ１０１、ミラー１０３、第２レンズアセンブリ１０５、１０７、およびイメージセンサ１０９を全体として回転させるように構成されている。 In one embodiment, the IS device is further adapted to generate a second signal in response to rotation of the camera about an axis that is coincident with or parallel to the second optical axis B. It may have a second detector configured. Like the first detector, the second detector may include, for example, a gyro sensor and/or an acceleration sensor. In this embodiment, the IS device further comprises a second actuator configured to rotate the rotatable components relative to the housing of the camera about the second optical axis B, the rotatable component The group includes a first lens assembly 101, a mirror 103, and second lens assemblies 105,107. Thus, the adjustment of the "yaw angle" of the rotatable components (i.e., the first lens assembly 101, the mirror 103, and the second lens assemblies 105, 107 as a whole) with respect to the camera housing by the second actuator allows the camera to It would be advantageous to be able to suppress the effects of oscillatory movements of the housing. In one embodiment, the rotatable components may also include image sensor 109 . In other words, in one embodiment, the second actuator is configured to rotate the first lens assembly 101, the mirror 103, the second lens assemblies 105, 107, and the image sensor 109 as a whole with respect to the camera housing. there is

さらなる実施形態において、イメージセンサ１０９はカメラハウジングに固定されてよい。したがって、この実施形態では、第２アクチュエータは、回転可能な構成要素群（すなわち、第１レンズアセンブリ１０１、ミラー１０３、および第２レンズアセンブリ１０５、１０７）をカメラハウジングおよびイメージセンサ１０９に対して回転させるように構成されている。 In a further embodiment, image sensor 109 may be fixed to the camera housing. Thus, in this embodiment, the second actuator rotates the rotatable components (i.e., first lens assembly 101, mirror 103, and second lens assemblies 105, 107) relative to camera housing and image sensor 109. It is configured to allow

さらなる実施形態において、ＩＳ装置はさらに、第１回転軸Ａおよび第２光軸Ｂの両方に対して垂直な軸を中心にカメラが回転したことに応答して、第３信号を生成するように構成された第３検出器を有する。第１検出器および第２検出器のように、第３検出器は、例えば、ジャイロセンサおよび／または加速度センサを含んでよい。さらにＩＳ装置は、イメージセンサ１０９をカメラハウジングに対して第２光軸Ｂを中心に回転させるように構成された第３アクチュエータを有してよい。こうして、第３アクチュエータにより、イメージセンサ１０９のカメラハウジングに対する「ロール角」の調整で、カメラハウジングの振動している動きの影響を抑制できるようになるのは有利である。 In a further embodiment, the IS device is further adapted to generate a third signal in response to rotation of the camera about an axis perpendicular to both the first rotational axis A and the second optical axis B. It has a third detector configured. Like the first detector and the second detector, the third detector may include, for example, a gyro sensor and/or an acceleration sensor. Further, the IS device may have a third actuator configured to rotate the image sensor 109 about the second optical axis B with respect to the camera housing. Thus, the third actuator advantageously allows adjustment of the "roll angle" of the image sensor 109 with respect to the camera housing to counteract the effect of vibrating motion of the camera housing.

一実施形態において、カメラはさらに、第２レンズ群１０７のイメージセンサ１０９に対する軸方向位置を調整するための集束手段（リニアモータなど）を備える。既に上述したように、第２レンズ群１０７のレンズは動かない、すなわち、互いに対して固定されている。 In one embodiment, the camera further comprises focusing means (such as a linear motor) for adjusting the axial position of the second lens group 107 with respect to the image sensor 109 . As already mentioned above, the lenses of the second lens group 107 are stationary, ie fixed relative to each other.

一実施形態において、ＩＳ装置はイメージセンサ１０９に接続されており、対象追跡に基づいてＩＳを行い、且つ対象追跡に基づいて複数のアクチュエータを制御するように構成されている。 In one embodiment, an IS device is coupled to image sensor 109 and configured to perform IS based on object tracking and to control multiple actuators based on object tracking.

本発明の実施形態は、ペリスコープ型光学系を屈曲させたり回転させたりする可変角度を適用し、フロントレンズ／バンプ光学系は常に、対象物の方向に直接向いている。一実施形態において、第１レンズアセンブリ１０１の一部であるフロントレンズのアライメントは、バンプ光学系および屈曲光学系それぞれの一定の角度調整を含む、カメラ光学系の複合角度調整およびローリング調整によって実現される。 Embodiments of the present invention apply variable angle bending and rotating periscopic optics, with the front lens/bump optics always pointing directly toward the object. In one embodiment, the alignment of the front lens, which is part of the first lens assembly 101, is achieved by compound angular and rolling adjustments of the camera optics, including fixed angular adjustments of each of the bump optics and the folded optics. be.

第１レンズアセンブリ１０１の一部であるフロントレンズを対象物に常に直接向けるために、一実施形態による光学式手ブレ補正（光学式ＩＳ）は、２つの独立した角度調整、すなわち、光学式ＩＳにおける鉛直方向のロール角調整および水平方向のピッチ角調整に分けられる。 In order to always point the front lens, which is part of the first lens assembly 101, directly at the object, the optical image stabilization (optical IS) according to one embodiment includes two independent angle adjustments: optical IS It is divided into vertical roll angle adjustment and horizontal pitch angle adjustment.

図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃはそれぞれ、光学式手ブレ補正のピッチ角調整または水平角調整を０°、１０°、および２０°とした場合の一例を示している。光学式ＩＳの水平方向調整は、屈曲光学系がフロントレンズの角度のちょうど半分（フロントレンズ角度で測定した場合にはそれぞれ２：１）に調整されるように可変の屈曲光学系の角度と組み合わされた、可変のフロントレンズ角度を含む調整可能なペリスコープ光学系で構成されている。 FIGS. 2A, 2B, and 2C respectively show examples when the pitch angle adjustment or horizontal angle adjustment of the optical camera shake correction is 0°, 10°, and 20°. The horizontal adjustment of the optical IS is combined with a variable folded optic angle such that the folded optic is adjusted to exactly half the angle of the front lens (2:1, respectively, as measured by the front lens angle). It consists of an adjustable periscope optic with a variable front lens angle.

既に上述したように、結像レンズ系２００が図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃに示されており、結像レンズ系２００は、第１光軸Ａに沿ってハウジングの外部からアパーチャを介して光を受けるように構成された第１レンズアセンブリ１０１；第２光軸Ｂを画定する第２レンズアセンブリ１０５、１０７；第１レンズアセンブリ１０１と第２レンズアセンブリ１０５、１０７との間に配置されたミラー１０３；および第２光軸Ｂに沿って第２レンズアセンブリ１０５、１０７の背後に配置されたイメージセンサ１０９を含む。図１に示す実施形態にあるように、第２レンズアセンブリ１０５、１０７には、ミラー１０３とイメージセンサ１０９との間の第２光軸Ｂ上に配置された第１レンズ群１０５および第２レンズ群１０７が含まれる。 As already mentioned above, an imaging lens system 200 is shown in FIGS. 2A, 2B, and 2C, which extends along the first optical axis A from outside the housing through an aperture. a first lens assembly 101 configured to receive light; second lens assemblies 105, 107 defining a second optical axis B; disposed between the first lens assembly 101 and the second lens assemblies 105, 107; a mirror 103; and an image sensor 109 positioned behind a second lens assembly 105, 107 along a second optical axis B; As in the embodiment shown in FIG. 1, the second lens assemblies 105, 107 include a first lens group 105 and a second lens positioned on a second optical axis B between the mirror 103 and the image sensor 109. Group 107 is included.

図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃから分かるように、ＩＳ装置の第１検出器および第１アクチュエータを用いて、第１レンズアセンブリ１０１は、第２レンズアセンブリ１０５、１０７に対して第１回転角αだけ第１回転軸を中心に回転するように構成されており、反射ミラー１０３は、第２回転角βだけ第１回転軸を中心に回転するように構成されており、第１回転角αは第２回転角βの２倍の大きさ、すなわちα＝２×βである。 As can be seen from FIGS. 2A, 2B, and 2C, with the first detector and first actuator of the IS device, the first lens assembly 101 rotates at a first rotation angle with respect to the second lens assemblies 105, 107. The reflective mirror 103 is configured to rotate about the first rotation axis by a second rotation angle β, and the reflection mirror 103 is configured to rotate about the first rotation axis by a first rotation angle α is twice as large as the second rotation angle β, ie α=2×β.

図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃは、ＩＳ装置の第２検出器および第２アクチュエータによりもたらされる光学式手ブレ補正のロール角調整または鉛直角調整を０°、１０°、および２０°とした場合の一例をそれぞれ示している。光学式ＩＳのロール角調整または鉛直角調整は、結果として生じる調整角度と光学式ＩＳが必要とする角度とがちょうど一致するように、第２光軸Ｂを中心にペリスコープ光学系群を回転配向させることで構成される。 3A, 3B, and 3C show optical image stabilization roll or vertical adjustments of 0°, 10°, and 20° provided by the second detector and second actuator of the IS device. An example of each case is shown. The roll or vertical angle adjustment of the optical IS rotates the periscope optics group about the second optical axis B such that the resulting adjustment angle exactly matches the angle required by the optical IS. It consists of

一実施形態において、この機構の回転、および第１レンズアセンブリ１０１の一部であるフロントレンズと屈曲光学系との２：１角度マッチングの複合機能により、実際のＩＳ調整量と基本的に無関係の光学性能および画質が実現される。したがって、光学式ＩＳの最大角度は、ハウジングの機械的レイアウトによってのみ制限される。 In one embodiment, the rotation of this mechanism and the combined functionality of the 2:1 angular matching of the front lens and the refractive optics, which are part of the first lens assembly 101, make the actual amount of IS adjustment essentially irrelevant. Optical performance and image quality are achieved. Therefore, the maximum angle of optical IS is limited only by the mechanical layout of the housing.

図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃから分かるように、また既に上述したように、第１レンズアセンブリ１０１、ミラー１０３、および第２レンズアセンブリ１０５、１０７は、ハウジングに対する第１レンズアセンブリ１０１、ミラー１０３、および第２レンズアセンブリ１０５、１０７の「ロール角」を調整するために、第２回転軸Ｂを中心に全体として回転する。第２回転軸Ｂは第２光軸Ｂに対応する、すなわち、第２回転軸Ｂおよび第２光軸Ｂは同じである。 As can be seen from Figures 3A, 3B and 3C, and as already described above, the first lens assembly 101, the mirror 103 and the second lens assemblies 105, 107 are positioned relative to the housing. , and the second lens assemblies 105, 107 as a whole rotate about a second axis of rotation B to adjust the "roll angle". The second rotation axis B corresponds to the second optical axis B, ie the second rotation axis B and the second optical axis B are the same.

ＩＳ装置により提供される上述した光学式ＩＳによる鉛直方向および水平方向の手ブレ補正に加えて、既に上述したように、第２回転軸Ｂを中心にイメージセンサ１０９を追加的に回転させる可能性がさらに存在する。これによっても、鉛直方向および水平方向のミスアライメントのほかに起こり得る、可能性のあるあらゆるカメラ回転に起因した意図しない画像振動が安定する。 In addition to the above-described optical IS vertical and horizontal stabilization provided by the IS device, the possibility of additionally rotating the image sensor 109 about the second rotation axis B, as already mentioned above. further exist. This also stabilizes unintentional image vibration due to any possible camera rotation besides vertical and horizontal misalignment.

本発明の実施形態は、デバイスの光学機械的レイアウトに対応する一定の限度内（例えば５°）で起こる、可能性のあるあらゆるデバイス振動に完全に適応できる。 Embodiments of the present invention are fully adaptable to any possible device vibration that occurs within certain limits (eg, 5°) corresponding to the opto-mechanical layout of the device.

さらに、本発明の実施形態は、正の屈折力を持つフロントレンズを用いることで屈曲ペリスコープ光学系に光を集結させるビーム縮小器（ｂｅａｍ ｉｍｐａｎｄｅｒ）を実現できる。図４は、第１レンズアセンブリ１０１、ミラー１０３、および第２レンズアセンブリの第１レンズ群１０５で提供されるビーム縮小器を含むカメラのさらなる実施形態を例示している。 Additionally, embodiments of the present invention can provide a beam impander that focuses light onto a folded periscope optic using a front lens with positive refractive power. FIG. 4 illustrates a further embodiment of a camera including a beam reducer provided by first lens assembly 101, mirror 103, and first lens group 105 of second lens assembly.

図４に示すように、第１レンズアセンブリ１０１は正の屈折力を有し、第２レンズアセンブリの第１レンズ群１０５は負の屈折力を有し、第２レンズアセンブリの第２レンズ群１０７は正の屈折力を有する。 As shown in FIG. 4, the first lens assembly 101 has a positive refractive power, the first lens group 105 of the second lens assembly has a negative refractive power, and the second lens group 107 of the second lens assembly has a negative refractive power. has positive refractive power.

これにより、Ｆ値を低くすることが可能になり、結像レンズ系４００を主要な前部（すなわちビーム縮小器）４０１と後部４０３とに分けられる。前部４０１には、第１レンズアセンブリ１０１、屈曲光学系（すなわち、ミラー１０３）、および屈曲後の第２レンズアセンブリの第１レンズ群１０５が含まれ、後部４０３には、イメージセンサ１０９上に光の焦点を合わせる第２レンズアセンブリの集束光学系群（すなわち、第２レンズ群１０７）が含まれる。 This allows a low f-number and divides the imaging lens system 400 into a main front (ie, beam reducer) 401 and rear 403 parts. The front part 401 contains the first lens assembly 101, the bending optics (i.e., the mirror 103), and the first lens group 105 of the second lens assembly after bending, while the rear part 403 contains the lens on the image sensor 109. A second lens assembly focusing optics group (ie, second lens group 107) is included to focus the light.

代替的に、図５は一実施形態によるカメラの別の結像レンズ系５００を示しており、前部光学系部分５０１には集束レンズも実装でき、その後ろには負の屈折力を有するレンズが続き、この機構内でオートフォーカス（ＡＦ）が可能になる。図５から分かるように、第１レンズアセンブリ１０１は正の屈折力を有し、第２レンズアセンブリの第１レンズ群１０５は正の屈折力を有し、第２レンズアセンブリの第２レンズ群１０７は負の屈折力を有する。 Alternatively, FIG. 5 shows another imaging lens system 500 for a camera according to one embodiment, in which the front optics portion 501 can also be implemented with a focusing lens, behind which is a lens with negative refractive power. followed by enabling autofocus (AF) within this mechanism. As can be seen from FIG. 5, the first lens assembly 101 has a positive refractive power, the first lens group 105 of the second lens assembly has a positive refractive power, and the second lens group 107 of the second lens assembly has a positive refractive power. has negative refractive power.

図６は、一実施形態による、最近のスマートフォンに実装するのに適した１０倍（すなわち、Ｍ１０ｘ）の拡大率を有する、一実施形態によるカメラの、結像レンズ系６００の３次元斜視図を示している。この光学系の全長は２２ｍｍであり、カメラモジュールはＦ２．９６のＦ値を実現している。 FIG. 6 shows a three-dimensional perspective view of an imaging lens system 600 of a camera according to one embodiment, having a magnification of 10x (i.e., M10x) suitable for implementation in modern smartphones, according to one embodiment. showing. The total length of this optical system is 22 mm, and the camera module achieves an F value of F2.96.

望遠カメラの結像レンズ系６００は、レンズアセンブリ（すなわち、群１０１、１０５、１０７）、屈曲ミラー１０３、およびイメージセンサ１０９で構成されている。光は、ハイブリッドガラス／プラスチックレンズを含み得る第１光学レンズアセンブリ１０１から入る。正の光学屈折力を有する第１レンズアセンブリ１０１は、屈曲ミラー１０３の前に位置している。初期状態では、屈曲ミラー１０３の角度は４５°であり、第１レンズアセンブリ１０１の角度は９０°である。第２レンズアセンブリの第１レンズ群１０５は３つのプラスチックレンズを含み、屈曲ミラー１０３のすぐ後ろに位置している。第１レンズ群１０５も、正の光学屈折力を有する。第２レンズアセンブリの第２レンズ群１０７も３つのプラスチックレンズを含んでよく、イメージセンサ１０９の前に位置している。第２レンズアセンブリの第２レンズ群１０７は、負の光学屈折力を有する。第２レンズアセンブリの第２光学レンズ群１０７は、第２光軸Ｂに沿って動くことができ、カメラのオートフォーカス機能の近接撮影を可能にする。 Telephoto camera imaging lens system 600 consists of a lens assembly (ie, groups 101 , 105 , 107 ), folding mirror 103 , and image sensor 109 . Light enters through a first optical lens assembly 101, which may include a hybrid glass/plastic lens. A first lens assembly 101 with positive optical power is positioned in front of the bending mirror 103 . In the initial state, the angle of the bending mirror 103 is 45° and the angle of the first lens assembly 101 is 90°. The first lens group 105 of the second lens assembly contains three plastic lenses and is located directly behind the folding mirror 103 . The first lens group 105 also has positive optical power. A second lens group 107 of the second lens assembly may also include three plastic lenses and is positioned in front of the image sensor 109 . The second lens group 107 of the second lens assembly has negative optical power. The second optical lens group 107 of the second lens assembly is movable along the second optical axis B to enable close-up photography for the autofocus function of the camera.

図６から分かるように、レンズの断面は、レンズをスマートフォンの機械的高さに収めるために、特別なアパーチャカットで形成されている。 As can be seen from Figure 6, the cross-section of the lens is formed with a special aperture cut to fit the lens at the mechanical height of the smartphone.

図７Ａおよび図７Ｂは、図６に示す望遠カメラの光学撮像系６００を説明しており、図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃを参照して上述したのと同じ方法で、光学式手ブレ補正のためにカメラボディ内で５°のピッチ角調整または水平角調整を行う。上述したように、ＩＳ装置の第１検出器および第１アクチュエータを用いて、第１レンズアセンブリ１０１の位置、第２レンズアセンブリの第１レンズ群１０５の位置、および屈曲ミラー１０３の位置は、水平方向の画像偏差を補償するために調整される。 FIGS. 7A and 7B illustrate the optical imaging system 600 of the telephoto camera shown in FIG. 6, and optical image stabilization in the same manner as described above with reference to FIGS. 2A, 2B, and 2C. 5° pitch angle adjustment or horizontal angle adjustment within the camera body for As described above, using the first detector and first actuator of the IS device, the position of the first lens assembly 101, the position of the first lens group 105 of the second lens assembly, and the position of the folding mirror 103 can be set horizontally. Adjusted to compensate for directional image deviations.

図８Ａおよび図８Ｂはさらに、図６に示す望遠カメラの結像レンズ系６００を説明しており、図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃを参照して上述したのと同じ方法で、光学式手ブレ補正のためにカメラボディ内で５°のロール角調整または鉛直角調整を行う。図８Ａおよび図８Ｂから分かるように、結像レンズ系６００は、ハウジングに対して第２光軸Ｂを中心にロールして、鉛直方向の画像振動を補償する。言い換えれば、第１レンズアセンブリ１０１、ミラー１０３、第２レンズアセンブリ１０５、１０７、およびイメージセンサ１０９は、第２回転軸Ｂを中心に全体として回転する。既に上述したように、さらなる実施形態では、イメージセンサ１０９はカメラハウジングに固定されてよく、これにより、第１レンズアセンブリ１０１、ミラー１０３、および第２レンズアセンブリ１０５、１０７のこのローリングの動きから切り離される。 Figures 8A and 8B further describe the imaging lens system 600 of the telephoto camera shown in Figure 6, and in the same manner as described above with reference to Figures 3A, 3B, and 3C. A 5° roll or vertical angle adjustment is made within the camera body for blur correction. As can be seen from FIGS. 8A and 8B, the imaging lens system 600 rolls about the second optical axis B with respect to the housing to compensate for vertical image vibration. In other words, the first lens assembly 101, the mirror 103, the second lens assemblies 105, 107, and the image sensor 109 rotate about the second rotation axis B as a whole. As already mentioned above, in a further embodiment the image sensor 109 may be fixed to the camera housing, thereby decoupling this rolling movement of the first lens assembly 101, the mirror 103 and the second lens assemblies 105, 107. be

光学式手ブレ補正（ＯＩＳ）の全ての構成要素を組み合わせた上記調整は、鉛直方向および水平方向の両方で＋／－５°の範囲にわたり、完全で非常に効果的な手ブレ補正を実現できる。 Combining all the components of Optical Image Stabilization (OIS), the above adjustments can provide complete and highly effective image stabilization over a range of +/- 5° both vertically and horizontally. .

図９は、標準的なシーケンシャル面指標の一実施形態による望遠カメラに含まれる図１の結像レンズ系１００の例示的な非球面レンズパラメータを列挙した表９００を示しており、例えば、図１の結像レンズ系の様々なレンズ面の面タイプ、半径、厚さ、屈折率／アッベ数、非球面係数が含まれる。 FIG. 9 shows a table 900 listing exemplary aspheric lens parameters for the imaging lens system 100 of FIG. surface type, radius, thickness, refractive index/Abbe number, aspheric coefficients of the various lens surfaces of the imaging lens system.

本願で提供されるいくつかの実施形態において、開示されたシステム、装置、および方法は、他の方式で実現されてよいことを理解されたい。例えば、説明された装置の実施形態は、単なる例示に過ぎない。例えば、ユニット分割は、単なる論理的な機能分割に過ぎず、実際に実現する際には他の分割でもよい。例えば、複数のユニットもしくは構成要素を組み合わせても、別のシステムに統合してもよく、またはいくつかの機能が無視されても、行われなくてもよい。さらに、表示または説明されている相互結合または直接的結合または通信接続は、いくつかのインタフェースを用いて実現されてよい。装置間またはユニット間の間接的結合または通信接続は、電子的形態、機械的形態、または他の形態で実現されてよい。 It should be appreciated that in some of the embodiments provided herein, the disclosed systems, devices, and methods may be implemented in other manners. For example, the described apparatus embodiment is merely exemplary. For example, the unit division is merely a logical division of functions, and other divisions may be used in actual implementation. For example, multiple units or components may be combined, integrated into another system, or some functions may be ignored or not performed. Further, the displayed or described mutual couplings or direct couplings or communication connections may be implemented using some interfaces. Indirect couplings or communicative connections between devices or units may be embodied in electronic, mechanical, or other form.

別個の部分として説明されたユニットは、物理的に分かれていてもいなくてもよく、ユニットとして表示された部分は、物理ユニットであってもなくてもよく、１箇所に位置していてもよく、複数のネットワークユニットに分散されていてもよい。実施形態の解決法の目的を実現するために、ユニットの一部または全部が、実際の必要性に応じて選択されてよい。 Units described as separate parts may or may not be physically separate and parts denoted as units may or may not be physical units and may be located in one location. , may be distributed over a plurality of network units. Part or all of the units may be selected according to actual needs to achieve the objectives of the solutions of the embodiments.

さらに、本発明の実施形態に含まれる各機能ユニットが１つの処理ユニットに統合されてもよく、これらのユニットのそれぞれが物理的に単独で存在してもよく、２つまたはそれより多くのユニットが１つのユニットに統合されてもよい。
［他の可能性のある項目］
（項目１）
ハウジング；
１つまたは複数のレンズを含む、および第１光軸（Ａ）を有する第１レンズアセンブリ（１０１）；
１つまたは複数のレンズを含む、および第２光軸（Ｂ）を有する第２レンズアセンブリ（１０５、１０７）；
前記第１光軸（Ａ）と前記第２光軸（Ｂ）の交点に配置されたミラー（１０３）；および
前記第２光軸（Ｂ）上に配置されたイメージセンサ（１０９）
を備えるカメラであって、
前記第１レンズアセンブリ（１０１）が前記カメラの外部から光を受ける、および受けた前記光を前記ミラー（１０３）の方へ透過させるように構成されており、
前記ミラー（１０３）が前記第１レンズアセンブリ（１０１）から光を受ける、および受けた前記光を前記第２レンズアセンブリ（１０５、１０７）の方へ反射するように構成されており、および
前記第２レンズアセンブリ（１０５、１０７）が前記ミラー（１０３）から光を受ける、および受けた前記光を前記イメージセンサ（１０９）の方へ透過させるように構成されており、
前記カメラがさらに、手ブレ補正、ＩＳ、装置を備え、前記ＩＳ装置が、
前記第１光軸（Ａ）および前記第２光軸（Ｂ）の両方に対して垂直な軸を中心に前記カメラが回転したことに応答して、第１信号を生成するように構成された第１検出器；および
前記第１信号に応答して前記第１レンズアセンブリ（１０１）を前記ハウジングに対して角度αだけ第１回転軸を中心に回転させる、および同時に前記ミラー（１０３）を角度α／２だけ前記第１回転軸を中心に回転させるように構成された第１アクチュエータを有し、前記第１回転軸が前記第１光軸（Ａ）および前記第２光軸（Ｂ）の両方に対して垂直である、および前記第１光軸（Ａ）と前記第２光軸（Ｂ）の交点を通る、カメラ。
（項目２）
前記ＩＳ装置がさらに
前記第２光軸（Ｂ）と同一またはこれに対して平行な軸を中心に前記カメラが回転したことに応答して、第２信号を生成するように構成された第２検出器；および
回転可能な構成要素群を前記ハウジングに対して前記第２光軸（Ｂ）を中心に回転させるように構成された第２アクチュエータ、前記回転可能な構成要素群が前記第１レンズアセンブリ、前記ミラー、および前記第２レンズアセンブリを含む
を有する、項目１に記載のカメラ。
（項目３）
前記回転可能な構成要素群にはさらに、前記イメージセンサ（１０９）が含まれる、項目２に記載のカメラ。
（項目４）
前記イメージセンサ（１０９）が前記ハウジングに対して固定されている、項目２に記載のカメラ。
（項目５）
前記ＩＳ装置がさらに、
前記第１回転軸および前記第２光軸（Ｂ）の両方に対して垂直な軸を中心に前記カメラが回転したことに応答して、第３信号を生成するように構成された第３検出器；および
前記イメージセンサを前記ハウジングに対して前記第２光軸（Ｂ）を中心に回転させるように構成された第３アクチュエータ
を有する、前記項目のいずれか一項に記載のカメラ。
（項目６）
前記第１レンズアセンブリ（１０１）が、ガラス、サーマルプラスチック、ＵＶ硬化性ポリマー、またはゾルゲルのうちの選択による少なくとも２つの異なる光学材料を含む接合アクロマティックレンズを有する、前記項目のいずれか一項に記載のカメラ。
（項目７）
前記第１レンズアセンブリ（１０１）の前記１つまたは複数のレンズが互いに対して固定されている、前記項目のいずれか一項に記載のカメラ。
（項目８）
前記第２レンズアセンブリ（１０５、１０７）が、第１レンズ群（１０５）および第２レンズ群（１０７）を有し、前記第１レンズ群および前記第２レンズ群がそれぞれ、１つまたは複数のレンズを含む、項目７に記載のカメラ。
（項目９）
前記第１レンズ群（１０５）および前記第２レンズ群（１０７）のうちの一方または両方が正の屈折力を有する、項目８に記載の電子デバイス。
（項目１０）
前記第１レンズ群（１０５）が正の屈折力を有し、および前記第２レンズ群（１０７）が負の屈折力を有する、またはその逆である、項目８に記載のカメラ。
（項目１１）
前記第２レンズ群（１０７）の軸方向位置を調整するための集束手段を備える、項目８から１０のいずれか一項に記載のカメラ。
（項目１２）
前記ＩＳ装置が前記イメージセンサに接続されており、および対象追跡に基づいてＩＳを行うように構成されている、前記項目のいずれか一項に記載のカメラ。
（項目１３）
前記項目のいずれか一項に記載のカメラを備えるポータブル電子デバイス。
（項目１４）
前記ポータブル電子デバイスがスマートフォンまたはタブレットコンピュータである、項目１３に記載のポータブル電子デバイス。 Furthermore, each functional unit included in embodiments of the present invention may be integrated into one processing unit, each of these units may physically exist alone, or two or more units may may be integrated into one unit.
[Other possible items]
(Item 1)
housing;
a first lens assembly (101) comprising one or more lenses and having a first optical axis (A);
a second lens assembly (105, 107) comprising one or more lenses and having a second optical axis (B);
a mirror (103) arranged at the intersection of said first optical axis (A) and said second optical axis (B); and an image sensor (109) arranged on said second optical axis (B)
A camera comprising
said first lens assembly (101) is configured to receive light from outside said camera and to transmit said received light towards said mirror (103);
said mirror (103) is configured to receive light from said first lens assembly (101) and to reflect said received light towards said second lens assembly (105, 107); and a two-lens assembly (105, 107) configured to receive light from said mirror (103) and to transmit said received light towards said image sensor (109);
The camera further comprises an image stabilization device, an IS device, the IS device comprising:
configured to generate a first signal in response to rotation of the camera about an axis perpendicular to both the first optical axis (A) and the second optical axis (B) a first detector; and in response to said first signal, rotating said first lens assembly (101) about a first axis of rotation by an angle α with respect to said housing, and at the same time rotating said mirror (103). a first actuator configured to rotate about the first rotation axis by α/2, wherein the first rotation axis is between the first optical axis (A) and the second optical axis (B); A camera perpendicular to both and through the intersection of said first optical axis (A) and said second optical axis (B).
(Item 2)
a second signal wherein said IS device is further configured to generate a second signal in response to rotation of said camera about an axis that is the same as or parallel to said second optical axis (B); a detector; and a second actuator configured to rotate a rotatable component group relative to said housing about said second optical axis (B), said rotatable component group being coupled to said first lens. A camera according to item 1, comprising an assembly, said mirror, and said second lens assembly.
(Item 3)
3. The camera of item 2, wherein said rotatable components further include said image sensor (109).
(Item 4)
Camera according to item 2, wherein the image sensor (109) is fixed with respect to the housing.
(Item 5)
The IS device further
A third detector configured to generate a third signal in response to rotation of the camera about an axis perpendicular to both the first axis of rotation and the second optical axis (B). and a third actuator configured to rotate the image sensor relative to the housing about the second optical axis (B).
(Item 6)
10. Any one of the preceding items, wherein said first lens assembly (101) comprises a cemented achromatic lens comprising at least two different optical materials selected from glass, thermal plastic, UV curable polymer, or sol-gel. Camera as described.
(Item 7)
A camera according to any one of the preceding items, wherein the one or more lenses of the first lens assembly (101) are fixed relative to each other.
(Item 8)
Said second lens assembly (105, 107) has a first lens group (105) and a second lens group (107), said first lens group and said second lens group each comprising one or more A camera according to item 7, including a lens.
(Item 9)
9. Electronic device according to item 8, wherein one or both of the first lens group (105) and the second lens group (107) have positive refractive power.
(Item 10)
9. Camera according to item 8, wherein said first lens group (105) has a positive refractive power and said second lens group (107) has a negative refractive power, or vice versa.
(Item 11)
11. A camera according to any one of items 8 to 10, comprising focusing means for adjusting the axial position of said second lens group (107).
(Item 12)
A camera according to any one of the preceding items, wherein the IS device is connected to the image sensor and configured to perform IS based on object tracking.
(Item 13)
A portable electronic device comprising a camera according to any one of the preceding items.
(Item 14)
14. Portable electronic device according to item 13, wherein the portable electronic device is a smart phone or tablet computer.

Claims (14)

ハウジング；
１つまたは複数のレンズを含む、および第１光軸を有する第１レンズアセンブリ；
１つまたは複数のレンズを含む、および第２光軸を有する第２レンズアセンブリ；
前記第１光軸と前記第２光軸の交点に配置されたミラー；および
前記第２光軸上に配置されたイメージセンサ
を備えるカメラであって、
前記第１レンズアセンブリが前記カメラの外部から光を受ける、および受けた前記光を前記ミラーの方へ透過させるように構成されており、
前記ミラーが前記第１レンズアセンブリから光を受ける、および受けた前記光を前記第２レンズアセンブリの方へ反射するように構成されており、および
前記第２レンズアセンブリが前記ミラーから光を受ける、および受けた前記光を前記イメージセンサの方へ透過させるように構成されており、
前記カメラがさらに、手ブレ補正（ＩＳ）装置を備え、前記ＩＳ装置が、
前記第１光軸および前記第２光軸の両方に対して垂直な軸を中心に前記カメラが回転したことに応答して、第１信号を生成するように構成された第１検出器；および
前記第１信号に応答して前記第１レンズアセンブリを前記ハウジングに対して角度αだけ第１回転軸を中心に回転させる、および同時に前記ミラーを角度α／２だけ前記第１回転軸を中心に回転させるように構成された第１アクチュエータを有し、前記第１回転軸が前記第１光軸および前記第２光軸の両方に対して垂直である、および前記第１光軸と前記第２光軸の交点を通る、カメラ。 housing;
a first lens assembly including one or more lenses and having a first optical axis;
a second lens assembly including one or more lenses and having a second optical axis;
a mirror arranged at the intersection of the first optical axis and the second optical axis; and an image sensor arranged on the second optical axis,
the first lens assembly is configured to receive light from outside the camera and to transmit the received light toward the mirror;
said mirror is configured to receive light from said first lens assembly and is configured to reflect said received light toward said second lens assembly; and said second lens assembly receives light from said mirror; and configured to transmit the received light toward the image sensor,
The camera further comprises an image stabilization (IS) device, the IS device comprising:
a first detector configured to produce a first signal in response to rotation of the camera about an axis perpendicular to both the first optical axis and the second optical axis; and responsive to said first signal to rotate said first lens assembly relative to said housing by an angle α about a first axis of rotation, and simultaneously rotating said mirror about said first axis of rotation by an angle α/2; a first actuator configured to rotate, wherein the first axis of rotation is perpendicular to both the first optical axis and the second optical axis; and the first optical axis and the second optical axis. A camera that passes through the intersection of the optical axes. 前記ＩＳ装置がさらに
前記第２光軸と同一またはこれに対して平行な軸を中心に前記カメラが回転したことに応答して、第２信号を生成するように構成された第２検出器；および
回転可能な構成要素群を前記ハウジングに対して前記第２光軸を中心に回転させるように構成された第２アクチュエータを有し、前記回転可能な構成要素群が前記第１レンズアセンブリ、前記ミラー、および前記第２レンズアセンブリを含む、請求項１に記載のカメラ。 a second detector configured to generate a second signal in response to rotation of the camera about an axis that is the same as or parallel to the second optical axis; and a second actuator configured to rotate a rotatable component group relative to the housing about the second optical axis, wherein the rotatable component group comprises the first lens assembly, the 3. The camera of claim 1, comprising a mirror and said second lens assembly. 前記回転可能な構成要素群にはさらに、前記イメージセンサが含まれる、請求項２に記載のカメラ。 3. The camera of claim 2, wherein said rotatable components further include said image sensor. 前記イメージセンサが前記ハウジングに対して固定されている、請求項２に記載のカメラ。 3. The camera of claim 2, wherein said image sensor is fixed with respect to said housing. 前記ＩＳ装置がさらに、
前記第１回転軸および前記第２光軸の両方に対して垂直な軸を中心に前記カメラが回転したことに応答して、第３信号を生成するように構成された第３検出器；および
前記イメージセンサを前記ハウジングに対して前記第２光軸を中心に回転させるように構成された第３アクチュエータ
を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のカメラ。 The IS device further
a third detector configured to produce a third signal in response to rotation of the camera about an axis perpendicular to both the first axis of rotation and the second optical axis; and 5. A camera as claimed in any preceding claim, comprising a third actuator configured to rotate the image sensor relative to the housing about the second optical axis. 前記第１レンズアセンブリが、ガラス、サーマルプラスチック、ＵＶ硬化性ポリマー、またはゾルゲルのうちの選択による少なくとも２つの異なる光学材料を含む接合アクロマティックレンズを有する、請求項１から５のいずれか一項に記載のカメラ。 6. Any one of claims 1-5, wherein the first lens assembly comprises a cemented achromatic lens comprising at least two different optical materials selected from glass, thermal plastic, UV curable polymer, or sol-gel. Camera as described. 前記第１レンズアセンブリの前記１つまたは複数のレンズが互いに対して固定されている、請求項１から６のいずれか一項に記載のカメラ。 7. A camera as claimed in any preceding claim, wherein the one or more lenses of the first lens assembly are fixed relative to each other. 前記第２レンズアセンブリが、第１レンズ群および第２レンズ群を有し、前記第１レンズ群および前記第２レンズ群がそれぞれ、１つまたは複数のレンズを含む、請求項７に記載のカメラ。 8. The camera of claim 7, wherein said second lens assembly has a first lens group and a second lens group, said first lens group and said second lens group each comprising one or more lenses. . 前記第１レンズ群および前記第２レンズ群のうちの一方または両方が正の屈折力を有する、請求項８に記載のカメラ。 9. The camera of claim 8, wherein one or both of the first lens group and the second lens group have positive refractive power. 前記第１レンズ群が正の屈折力を有し、および前記第２レンズ群が負の屈折力を有する、またはその逆である、請求項８に記載のカメラ。 9. The camera of claim 8, wherein the first lens group has positive refractive power and the second lens group has negative refractive power, or vice versa. 前記第２レンズ群の軸方向位置を調整するための集束手段を備える、請求項８から１０のいずれか一項に記載のカメラ。 11. A camera as claimed in any one of claims 8 to 10, comprising focusing means for adjusting the axial position of the second lens group. 前記ＩＳ装置が前記イメージセンサに接続されており、および対象追跡に基づいてＩＳを行うように構成されている、請求項１から１１のいずれか一項に記載のカメラ。 12. A camera according to any preceding claim, wherein the IS device is connected to the image sensor and configured to perform IS based on object tracking. 請求項１から１２のいずれか一項に記載のカメラを備えるポータブル電子デバイス。 Portable electronic device comprising a camera according to any one of claims 1-12. 前記ポータブル電子デバイスがスマートフォンまたはタブレットコンピュータである、請求項１３に記載のポータブル電子デバイス。 14. The portable electronic device of Claim 13, wherein the portable electronic device is a smart phone or tablet computer.
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